THIẾT KẾ CHẾ TẠO – KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY TIÊU 2TẤN MẺ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ - CHẾ TẠO – KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY
TIÊU 2TẤN/ MẺ

Họ và tên sinh viên: Đỗ Lâm Bình
Nghành: Cơ khí Nông Lâm
Niên khóa: 2009 – 2013

Tháng 6/ 2013


THIẾT KẾ - CHẾ TẠO – KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY
TIÊU 2TẤN/ MẺ

Đỗ Lâm Bình

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành Cơ Khí Nông Lâm

Giáo viên hướng dẫn:
Th.S Trần Văn Tuấn

Tháng 6/2013

i

LỜI CẢM TẠ
Trong thời gian học tập dưới mái trường đại Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh
chúng em luôn nhận được sự quan tâm và sự chỉ dạy và sự giúp đỡ tận tình của quý thầy
cô. Qua đề tài này em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến:
- Ban Giám Hiệu Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh .
- Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí Công Nghệ .
- Quý thầy cô Khoa Cơ Khí Công Nghệ .
- Quý thầy cô ở Trung Tâm Năng Lượng & Máy Nông Nghiệp.
Đặc biệt Thầy Th.S Trần Văn Tuấn, người đã trực tiếp hướng dẫn em, Giúp đỡ
và tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài này.
- Xin chân thành cảm ơn đến gia đình chú Sáu Oanh ở Thị Trấn Xuân Lộc Đồng
Nai và tất cả ban bè cùng tập thể lớp DH09CK- 35 đã đóng góp ý kiến và giúp đỡ em
hoàn thành đề tài này.
- Em cũng tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cha, mẹ. Tất cả những người thân trong gia
đình đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập.
- Em xin chân thành gửi đến quý thầy cô và các bạn lời chúc sức khỏe và lời cảm
ơn chân thành nhất.

Trân trọng cảm ơn
TPHCM – 6 / 2013
ii


TÓM TẮT
Đề tài “Thiết kế - chế tạo – khảo nghiệm máy sấy tiêu 2 tấn/mẻ” được tiến hành tại
Trung tâm Năng Lượng và Máy Nông Nghiệp – Trường Đại Học Nông Lâm TPHCM, từ
tháng 1/2013 đến tháng 4/2013 kết quả thu được như sau:
- Đã làm thí nghiệm trên máy sấy thí nghiệm được chế bởi Trung Tâm Năng Lượng và
Máy Nông Nghiệp Đại Học Nông Lâm TPHCM, để làm cơ sở cho các chọn lựa và tính
toán thiết kế cũng như khảo nghiệm máy sấy lớn hơn (máy sấy thiết kế và chế tạo).

- Tính toán, thiết kế máy sấy tiêu 2 tấn/ mẻ sử dụng gia nhiệt bằng điện trở theo yêu
cầu.
- Chế tạo từng cụm bộ phận của máy và lắp chúng với nhau theo mô hình đã thiết
kế, sau đó tiến hành chế tạo hoàn thiện được mô hình máy sấy theo yêu cầu bao gồm các
bộ phận chính :
 Cụm quạt dọc trục công suất 1 (KW)
 Cụm các điện trở có cánh tản nhiệt, công suất 2 (KW)
 Bộ phận đảo gió và cửa đảo gió
 Buồng sấy có diện tích 5 (m2)
 Và các bộ phận khác như hộp điều khiển, cảo….
- Khảo nghiệm máy sấy tiêu 2 tấn/mẻ rút ra thời gian sấy và nhiệt độ sấy trung bình
theo kết quả khảo nghiệm cho thấy: Thời gian sấy khoảng 20- 22h với nhiệt độ sấy trung
bình 60 0 C. Thời gian đảo gió 13-14 (h), chất lượng tiêu đạt yêu cầu.
Chữ ký sinh viên.

Chữ ký giảng viên

Đỗ Lâm Bình

Trần Văn Tuấn
iii


MỤC LỤC
Trang tựa .............................................................................................................................. i
Lời cảm tạ ........................................................................................................................... ii
Tóm tắt ............................................................................................................................... iii
Mục lục .............................................................................................................................. iv
Danh sách các hình ........................................................................................................... vii
Danh sách các bảng ........................................................................................................... ix

Chương 1: MỞ ĐẦU ..........................................................................................................1
Chương 2: TỔNG QUAN ..................................................................................................3
2.1 Các đặc tính của tiêu ....................................................................................................3
2.2 Tình hình sản xuất tiêu trên thế giới và việt Nam ....................................................4
2.3 Các mẫu máy sấy tiêu được sử dụng tại Việt Nam ...................................................5
2.3.1 Máy sấy trống ...................................................................................................... 5
2.3.2 Máy sấy tĩnh vỉ ngang đảo chiều gió SRA .......................................................... 6
2.4 Tiềm hiểu về quạt .........................................................................................................9
2.4.1 Quạt ly tâm ........................................................................................................ 10
2.4.2 Quạt dọc trục ...................................................................................................... 10
2.5 Những định nghĩa cơ bản .........................................................................................11
2.5.1 không khí ẩm...................................................................................................... 11
2.5.2 Ẩm độ hạt ........................................................................................................... 13
2.6 Động lực học về sấy ....................................................................................................13
2.6.1 Nguyên lý thoát ẩm ............................................................................................ 13
2.6.2 phương trình đường cong quá trình sấy ............................................................. 14
2.6.3 Đường cong sấy và tốc độ sấy ........................................................................... 14
2.7 Chế độ sấy và phương pháp sấy ..............................................................................16
2.7.1 Chế độ sấy .......................................................................................................... 16
2.7.2 Phương pháp sấy bằng nhiệt .............................................................................. 17
iv


2.7.3 Phân loại phương pháp sấy ................................................................................ 18
2.8 Các công thức tính toán .............................................................................................18
2.8.1 Một số công thức tính toán nhiệt của máy sấy .................................................. 18
2.8.2 Một số công thức tính toán cho hệ thống sấy .................................................... 21
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................26
3.1 Nội dung nghiên cứu ..................................................................................................26
3.2 Phương pháp nghiên cứu...........................................................................................26

3.3 Phương pháp thiết kế .................................................................................................26
3.4 Phương pháp chế tạo .................................................................................................27
3.5 Phương pháp khảo nghiệm .......................................................................................27
3.6 Phương tiện .................................................................................................................27
3.7 Đối tượng khảo nghiệm .............................................................................................29
3.8 Phương pháp thí Nghiệm bằng máy sấy thí nghiệm ...............................................29
3.9 Phương pháp khảo nghiệm máy sấy tiêu 2000kg/mẻ..............................................30
3.10 Phương pháp khảo nghiệm quạt (pitot) .................................................................32
3.11. Phương pháp đo áp suất tính ra lượng gió và ga bằng đĩa lỗ orifice, để xác định
lượng gió ở máy sấy thí nghiệm ......................................................................................34
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................36
4.1 Kết quả tính toán, thiết kế máy sấy tiêu 2 tấn/ mẻ..................................................36
4.1.1 Yêu cầu thiết kế ................................................................................................. 36
4.1.2 Chọn mô hình thiết kế ........................................................................................ 36
4.1.3 Kết quả tính toán chung ..................................................................................... 38
4.1.4 Chế tạo buồng sấy .............................................................................................. 47
4.2 Các kết quả khảo nghiệm xác định các thông số ban đầu ......................................50
4.3 Kết quả khảo nghiệm quạt sấy..................................................................................54
4.3 Kết quả khảo nghiệm máy sấy tiêu 2 tấn/mẻ ...........................................................54

v


Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...........................................................................61
5.1 Kết luận .......................................................................................................................61
5.2 Đề nghị.........................................................................................................................61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................62

vi

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Quả tiêu ............................................................................................................. 3
Hình 2.2 : Máy sấy trống NH ( viethien.vn ) ................................................................... 5
Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sấy SRA ................................................ 7
Hình 2.4: Máy sấy khoai mì SRA 5 tại Quảng Nam. ..................................................... 7
Hình 2.5: Lò đốt trấu ghi nghiêng buồng trụ (LĐT) ...................................................... 8
Hình 2.6: Lò đốt cùi bắp cháy ngược (LĐN)................................................................... 9
Hình 2.7: Quạt ly tâm ...................................................................................................... 10
Hình 2.8: Quạt hướng trục ............................................................................................. 10
Hình 2.9 : Đường cong sấy .............................................................................................. 15
Hình 2.10: đường cong tốc độ sấy .................................................................................. 16
Hình 3.1: Cân Nhơn Hoà ................................................................................................ 28
Hình 3.2: Nhiệt kế bầu khô – bầu ướt ........................................................................... 28
Hình 3.3: Tủ sấy mẫu ...................................................................................................... 28
Hình 3.4: Nhiệt kế đồng hồ ............................................................................................. 28
Hình 3.5: Thước cuộn 5m ............................................................................................... 29
Hình 3.6: Sơ đồ máy sấy thí nghiệm .............................................................................. 29
Hình 3.7: Máy sấy thí nghiệm ........................................................................................ 30
Hình 3.8: Sơ đồ lấy mẫu xác định ẩm độ....................................................................... 31
Hình 3.9: Sơ đồ hệ thống khảo nghiệm quạt ................................................................. 32
Hình 3.10: Quan hệ tỉ lệ giữa bán kính trên ống pitot và bán kính ống khảo nghiệm
đối với các vị trí đo cột áp trên áp kế nghiêng .............................................................. 33
Hình 3.11: Sơ đồ bố trí đĩa lỗ (orifice) vào dụng cụ đo gió .......................................... 34

vii


Hình 4.1: Sơ Đồ máy sấy tiêu 2 tấn/ mẻ đảo chiều gió, cấp nhiệt bằng điện trở. ...... 37
Hình 4.2: Máy sấy tiêu 2 tấn/mẻ..................................................................................... 38

Hình 4.3: Sơ đồ biểu diễn 3 điểm không khí trên máy sấy .......................................... 39
Hình 4.4: Quá trình sấy trên giản đồ không khí ầm .................................................... 39
Hình 4.5: vách ngang ....................................................................................................... 47
Hình 4.6: Vách dọc .......................................................................................................... 48
Hình 4.7: Bộ phận đảo gió. ............................................................................................. 49
Hình 4.8: Khung sàng...................................................................................................... 50
Hình 4.9: Biểu đồ thể hiện quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 1 ......................................... 51
Hình 4.10: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ theo thời gian mẻ sấy số 1................................. 51
Hình 4.11: Biểu đồ thể hiện quá trình giảm ẩm mẻ sấy số ......................................... 52
Hình 4.12: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ theo thời gian mẻ sấy số 1................................. 52
Hình 4.13: Biểu đồ thể hiện quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 2 ....................................... 52
Hình 4.14: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ theo thời gian mẻ sấy số 1 ................................ 52
Hình 4.15: Đường đặc tính quạt 600-1T ....................................................................... 54
Hình 4.16: Biểu đồ thể hiện quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 1 ....................................... 56
Hình 4.17: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ theo thời gian mẻ sấy số 1... Error! Bookmark not
defined.
Hình 4.18: Biểu đồ thể hiện quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 2 ...................................... 58
Hình 4.19: Biểu đồ thể hiện nhiệt độ theo thời gian mẻ sấy số 2................................. 59

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 4.1: Các thông số thiết kế ban đầu ....................................................................... 38
Bảng 4.2: các thông số trên giảng đồ I-D....................................................................... 40
Bảng 4.3: Bảng thông tin mẻ sấy .................................................................................... 50
Bảng 4.4: Thông tin các mẻ sấy của máy sấy tiêu 2 tân/mẻ ......................................... 55

ix

Chương 1
MỞ ĐẦU
Tiêu là một loại cây công nghiệp được trồng nhiều trên thế. Ở nước ta cây tiêu
được trồng nhiều ở các tỉnh GIA LAI, ĐĂK NÔNG, ĐĂK LĂK, BÌNH PHƯỚC ĐỒNG
NAI, VŨNG TÀU. Vì tiêu là một gia vị trong chế biến thức ăn và là một trong những gia
vị quyết định đến tính chất thơm ngon của một số món ăn hàng ngày mà tiêu đã được con
người sử dụng và đi vào cuộc sống của con người. Nên ngày nay sản phẩm của nó được
sử dụng hầu như khắp thế giới.
Với lượng tiêu ngày càng tăng về số lượng và chất lượng, mà vấn đề bảo quản tiêu
để đảm bảo chất lượng ngày càng tăng là mối quan tâm hàng đầu của người trồng tiêu
hiện nay. Muốn bảo quản tiêu được lâu ta cần phải làm khô tiêu đến ẩm độ bảo quản để
tiêu không bị hư hỏng. Từ xưa đến nay con người vẫn chọn phương pháp bảo quản bằng
phơi khô sử dụng năng lượng của ánh nắng mặt trời để làm khô tuy phương pháp này có
những ưu điểm nhất định, nhưng nó vẫn có những nhược điểm khó khắc phục như: Phụ
thuộc hoàn toàn vào thời tiết tốn nhiều thời gian và công sức, sự tổn thất do mưa gió,
đồng thời khó đảm bảo chất lượng và độ đồng đều khi phơi tiêu….Do khắc phục được
hạn chế của phương pháp phơi nắng mà sấy đã và đang được đưa vào sử dụng để sấy tiêu.
Sử dụng máy sấy để sấy tiêu có thể đảm bảo được chất lượng tiêu được cao hơn so với
phương pháp thông thường:
- Không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết
- Có thể xác định thời điểm sấy
- Giảm được thời gian và sức lao động
- Giữ được phẩm chất và chất lượng tiêu
1


Trong nước ta hiện nay có nhiều loại máy sấy với các quy trình và phương thức
khác nhau. Những loại này còn hạn chế về năng suất, chất lượng cũng như về tính kinh tế
của nó.

Với đề tài “ Thiết kế - chế tạo - khảo nghiệm máy sấy tiêu 2tấn/mẻ” có đảo
chiều gió sử dụng điện trở để gia nhiệt chúng tôi đã đi sâu nghiên cứu và khảo nghiệm
việc sấy tiêu và vấn đề gia nhiệt bằng điện trở. Từ đó rút ra quy luật chung cho việc sấy
tiêu của nước ta hiên nay. Nhằm góp phần trong việc bảo quản giữ chất lượng tiêu được
tốt hơn.
Mục đích dề tài “ Thiết kế - chế tạo - khảo nghiệm máy sấy tiêu 2tấn/mẻ”
Các nội dung gồm:
-

Tính toán thiết kế máy sấy tiêu 2 tấn/mẻ sử dụng phương pháp gia nhiệt bằng điện
trở.

-

Chế tạo mẫu máy sấy theo mô hình đã thiết kế.

-

Khảo nghiệm máy sấy tiêu với mô hình đã chế tạo để biết được các thông số như
quá trình giảm ẩm, thời gian sấy thực tế, công suất máy sấy…

2


Chương 2
TỔNG QUAN
Để thực hiện được mục đích của đề tài có tính khoa học cần tham khảo các đặc
tính của tiêu cũng như thành phần hoá học, và vật lý của tiêu, hiện trạng sử dụng các loại
máy sấy tiêu hiện nay ở nước ta. Từ những ưu nhược điểm của các mẫu máy sấy đã được
tham khảo sẽ là cơ sở để thiết kế máy sấy có ưu điểm hơn.

2.1 Các đặc tính của tiêu

Hình 2.1: Quả tiêu
a/ Giới thiệu về cây tiêu (wikipedia)
Tiêu là một loại dây leo, thân dài, nhẵn không mang lông, bám vào các cây khác
bằng rể, thân mọc cuốn, mang lá mọc cách. Lá như lá trầu, nhưng dài và thuôn hơn. Đối
chiếu với lá là một cụm hoa hình đuôi sóc. Khi chín rụng cả chùm.
Quả hình cầu nhỏ khỏang 20 -30 quả trên một chùm, lúc đầu màu xanh lục, sau có màu
vàng, khi chín có màu đỏ. Từ quả này có thể thu hoạch được tiêu trắng (là tiêu đỏ), tiêu
đen là (tiêu xanh), quả có một hạt duy nhất.

3


b/ Tính chất vật lý
Tiêu đen: Quả hình cầu, đường kính 3.5 – 5 (mm). Mặt ngoài màu nâu đen, có
nhiều vết nhăn hình mạng lưới nổi lên, góc quả có vết sẹo của cuốn quả. Phần thịt của quả
có thể bóc ra được, Vỏ quả trong màu trắng hồng hoặc vàng nhạt, mặt cắt ngang màu
vàng nhạt. quả có chất bột trong có lỗ hỏng nhỏ là vị trí của nội nhũ. Mùi thơm, vị cay.
c/ Thành phần hoá học,(wikipedia-Nguyễn Hoàng Tuấn)
Tiêu rất giàu vitamin C ngoài ra trong tiêu còn có 1,2 – 2% tinh dầu, 5 – 9%
piperin và 2.2 – 6% chanvixin. Pepirin và chanvixin là 2 loại ankaloit có vị cay hắt và
làm cho tiêu có vị cay. Trong tiêu còn có 8% chất béo, 36% tinh bột , và 4% tro.
d/ Tính chất cơ lý của tiêu
- Khối lượng tiêu theo thể tích vào khoảng 650 kg/ m 3
- Ẩm độ từ 60 – 65 (%)
- Đường kính 3 - 5 (mm).

2.2 Tình hình sản xuất tiêu trên thế giới và việt Nam

()
a/ Tình hình sản xuất tiêu trên thế giới
Các nước sản xuất và xuất khẩu tiêu chủ yếu trên thế giới là Ấn Độ, Indonesia,
Việt Nam, Brazil, Srilanka, Malaysia, Trung Quốc (đảo Hải Nam).
Về diện tích trồng, Ấn Độ có đến 231 ngàn ha hồ tiêu. Indonesia là nước có truyền
thống trồng và xuất khẩu tiêu cũng có diện tích trồng rất lớn là 171 ngàn ha. Trong khi đó,
các nước còn lại đều có diện tích tích trồng tiêu không quá 50 ngàn ha.
b/ Tình hình sản xuất tiêu Việt Nam
Quý I/2013, xuất khẩu (XK) tiêu tăng 23,5% về lượng, kim ngạch tăng 20% so với
cùng kỳ năm trước - mức tăng trưởng kỷ lục. Liên tục trong nhiều năm, tiêu Việt Nam
chiếm 50% thị phần thế giới. Việt Nam giữ được vai trò điều tiết thị trường và XK. Với
sản lượng tiêu như hiện nay để bảo quản tiêu được tốt không ảnh hưởng đến chất lượng,

4


và điều kiện mưa nhiều như nước ta hiện nay thì phải phát triển sấy tiêu là biện pháp cần
thiết và để tiêu đạt phẩm chất cao khi xuất khẩu.

2.3 Các mẫu máy sấy tiêu được sử dụng tại Việt Nam
Cây tiêu là 1 một loại cây công nghiệp và mùa thu hoạch mỗi năm vào khoảng đầu
tháng 11 đến hết tháng 12. Do đó trong mùa thu hoạch thường gặp mưa nên nếu chỉ làm
khô bằng phương pháp phơi nắng thì sẽ gặp nhiều trở ngại. Mặt khác hạt tiêu có ẩm độ
tương đối cao để làm khô yêu cầu phơi nắng từ 2 đến 3 ngày. Điều này làm mất phẩm
chất của tiêu. Do đó vấn đề làm khô tiêu bằng máy là cần thiết để đảm bảo không phụ
thuộc vào thời tiết và không làm mất đi phẩm chất của hạt tiêu. Với khoa học kỹ thuật
phát triển chúng ta đã chế tạo thành công nhiều loại máy sấy dùng để sấy cà phê, tiêu và
sấy lúa: Máy sấy kiểu trống, máy sấy tĩnh vỉ ngang và máy sấy tĩnh đảo chiều gió vv. Từ
những ứng dụng này ta có thể lựa chọn và chế tạo một loại máy sấy tiêu để phục vụ cho
khâu sau thu hoạch, đảm bảo chất lượng nông sản.

2.3.1 Máy sấy trống

Hình 2.2: Máy sấy trống NH ( viethien.vn)
Cấu tạo:
-

Động cơ kéo lăn và động cơ kéo quạt
5


-

Trống quay

-

Quạt

-

Khung máy

-

Hộp điều khiển

-

Bộ phận cấp nhiệt

Thông số máy:
-

Máy có đường kính 1,8m, dài 2m, chứa được 2,7 tấn nguyên liệu

-

Động cơ kéo lăn 2hp, động cơ kéo quạt 4hp

-

Thời gian sấy 14 – 16 giờ
Máy sấy trống dùng để sấy cà phê, dựa vào mô hình này ta có thể ứng dụng vào

sấy tiêu.
Ưu điểm: Do sự lăn đều và tự đảo cho hạt cho nên chất lượng sấy rất đồng đều mà
không làm ảnh hưởng đến hạt.
Nhược điểm: Chi phí và giá thành sản xuất rất cao. Để giảm chi phí và sản phẩm
phù hợp với mọi người nông dân thì sử dụng máy sấy tĩnh vỉ ngang đảo chiều gió SRA
ứng dụng vào sấy tiêu là tốt nhất.
2.3.2 Máy sấy tĩnh vỉ ngang đảo chiều gió SRA ( Trung Tâm Năng Lượng và Máy
Nông Nghiệp )
Những năm gần đây, việc ứng dụng máy sấy đảo chiều gió SRA trong việc sấy các
nông sản có ẩm độ cao khó cày đảo như khoai mì ca cao, cà phê đã cho nhiều hiệu quả
như : Giảm chi phí lao động cày đảo, giảm diện tích mặt bằng lắp đặt, không bị ám khói,
ẩm vàng hay nâu sậm và chất lượng nông sản được nông dân chấp nhận.
Trung Tâm Năng Lượng và Máy Nông Nghiệp trường Đại Học Nông Lâm
TPHCM đã thiết kế và lắp đặt > 300 máy có công suất từ 1- 14 tấn /mẻ ở tất cả các tỉnh
trong cả nước.

6


Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sấy SRA
( />
Hình 2.4: Máy sấy khoai mì SRA 5 tại Quảng Nam

Ưu điểm:
- Kết cấu máy nhỏ gọn, so với các máy sấy tĩnh có cùng năng suất, nó chỉ chiếm ½
diện tích mặt bằng lắp đặt.
- Không tốn công lao động cào đảo, mà vẫn đảm bảo độ đồng đều ẩm độ sản phẩm
sau khi sấy.
- Có thể sấy thêm nhiều sản phẩm khác nhau, đặc biệt là các loại vật liệu dính bết
không thể cào đảo như đầu tôm, cá, mực, đậu phộng, khoai mì (sắn) lát, tiêu… rất
khó thực hiện được trên các loại máy sấy tĩnh hiện có hay các loại máy sấy đảo chiều
khác được biết.
7


Từ những ưu điểm trên máy sấy đảo chiều SRA là lựa chọn tốt nhất để chế tạo máy
sấy tiêu.
a/ Các kiểu lò đốt ở Việt Nam
+ Lò đốt trấu ghi nghiêng với buồng đốt trụ (LĐT) tại TTNL & MNN

Hình 2.5: Lò đốt trấu ghi nghiêng buồng trụ (LĐT)
Mẫu lò LĐT sử dụng cho máy sấy lúa được thiết kế với 2 cỡ công suất 25 kg/h
cho máy sấy SHG4 và 50 kg/h với máy sấy SHG8.
Lò đốt có một buồng đốt dưới hình hộp có kết cấu như tất cả các mẫu lò đốt đang
sử dụng. Điểm khác biệt là có thêm buồng đốt trên, làm nhiệm vụ lắng tro và tăng khả
năng cháy chất bốc.

Khi hoạt động trấu từ thùng chứa được nạp vào ghi lò qua cửa điều chỉnh. Quá
trình cháy đầu tiên diễn ra trong vùng không gian của buồng đốt BD. Dưới tác dụng của
lực hút quạt sấy, khí cháy được hút về phía trên. Khi đi vào buồng đốt BT, gặp các đường
gió thứ cấp sẽ chuyển động về phía trên theo các đường xoáy. Điều này có tác dụng kéo
dài thời gian lưu trú của các phần tử cháy và chất bốc trong vùng cháy, làm cho quá trình
cháy khả năng triệt để hơn.

8


b/ Lò đốt củi, cùi bắp cháy ngược.(LĐN)

Hình 2.6: Lò đốt cùi bắp cháy ngược (LĐN)
Mẫu lò đốt (LĐN) có thể dùng nhiên liệu là củi, cùi bắp, vỏ đậu phọng, hạt điều
thường được sử dụng sấy cà phê, bắp, hạt điều.
Cấu tạo chung của LĐN gồm buồng đốt hộp (BH) và buồng đốt trụ (BT). Buồng đốt BH
có ghi lò dạng phẳng, thẳng đứng để tạo sự cháy ngược và một ghi ngang dùng để thoát
tro.
Khi hoạt động chất đốt được nạp vào buồng đốt BH. Không khí sấy dược quạt hút
vào từ phía trên đi xuyên qua lớp nhiên liệu xuống phía dưới nơi có ghi đứng quá trình
cháy sẽ xảy ra trong vùng không gian ghi đứng này, Khí cháy được hút qua buồng đốt trụ
BT, gặp đường gió thứ cấp sẽ chuyển động về phía trên theo các đường xoáy.

2.4 Tiềm hiểu về quạt
Công dụng: Mang nhiệt đến với hạt và làm bốc hơi nước từ hạt, mang hơi nước đi
thoát khỏi vật liệu sấy.

9

2.4.1 Quạt ly tâm (Nguyễn Hùng Tâm, 2004. Quạt và hệ thống)

Hình 2.7: Quạt ly tâm
Cấu tạo rotor:
- Dĩa sau, cánh, dĩa trước
- Dĩa trước có thể côn, phẳng hoặc không có tùy theo công dụng
- Dĩa sau phẳng hoặc không có
- Cánh có hoặc không có gân tăng
Ưu điểm: Có tĩnh áp cao, độ ồn thấp, lưu lượng lớn.
Nhược điểm: Chế tạo phức tạp, giá thành cao.
2.4.2 Quạt dọc trục ,(Nguyễn Hùng Tâm,2004. Quạt và hệ thống)

Hình 2.8: Quạt hướng trục

10


Cấu tạo:
-

Cánh quạt tiết diện dạng cánh máy bay, (áp dụng: Cánh máy bay ; cánh quạt).
Nhiều hình dáng cụ thể mang tên riêng. Ví dụ: NACA6512, Gottingen 622 vv. Đầu
cánh tà, đuôi cánh nhọn, dây cung = khoảng cách đầu và đuôi cánh, mặt lõm (dưới)
; và mặt lồi (trên)

-

Động cơ : Đặt giữa quạt hoặc đặt phía ngoài kéo quạt nhờ truyền động đai

-

Vỏ quạt dạng trục óng

Ưu điểm: Dễ chế tạo, giá thành tương đối rẻ.
Nhược điểm: Tĩnh áp thấp, tiếng ồn lớn.

2.5 Những định nghĩa cơ bản
2.5.1 không khí ẩm (Phan Hiếu Hiền.2007.Thiết bị sấy và bảo quản nông sản)
- Không khí ẩm: là hỗn hộp của không khí khô (chủ yếu là oxygen và nitrogen) và
hơi nước. Đây là tác nhân được sử dụng để sấy hạt. Lượng hơi nước chứa trong không khí
sấy tuy không nhiều nhưng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sấy.
- Ẩm độ tương đối: Của không khí (viết tắt Rh) biểu thị lượng hơi ẩm trong không
khí. 0% Rh có nghĩa không khí tuyệt đối khô. Ngược lại, 100,(%) Rh nghĩa là không khí
bão hòa ẩm, đọng sương.
Kí hiệu: , (%)



ρh
ρb

(2.1)

Trong đó

ρ h :Lượng nước chứa trong một m3 không khí, (kg/m3)

ρ b : Lượng hơi nước chứa tối đa trên một m3 không khí, (kg/ m3 )
- Lượng chứa ẩm.
Lượng chứa ẩm của không khí ẩm (KKA) là khối lượng hơi nước chứa trong 1

(kg) không khí khô (KKA). Kí hiệu là d, (kgH20/KKK)
11


d

Gh
Gb

(2.2)

Gh: Lượng nước chứa trong 1kg KKK
Gb: Không khí khô
- Entanpi của không khí ẩm
Entanpi của không khí ẩm còn gọi là hàm nhiệt hoặc nhiệt lượng riêng tức là nhiệt
lượng riêng chứa trong 1kg không khí và được xác định bằng tổng của không khí khô và
của hơi nước.
Kí hiệu (kj/kg)
I  I k  Iih  Ck t  Xi h , (kj/kg)

(2.3)

Entanpi của hơi nước được xem bằng :

I  r0  Ch t

(2.4)

Trong đó
Ik: entanpi của không khí khô, (kj/kg)

ih: entanpi của hơi nước trong không khí
Ck: Nhiệt dung riêng của không khí khô, (kj/kg. 0C)
Ch: Nhiệt đung riêng của hơi nước
r0: Nhiệt lượng riêng để hơi nước bay hơi ở ,(00C)
r0: 2500, (kj/kg)
Trong khoảng nhiệt độ dưới 150 0C thì
Ck=1(kj/kg.độ)=0.24(kcal/kg.độ)
Ch= 1.8(kj/kg.độ)=0.44(kcal/kg.độ)
Từ các điều kiện nói trên rút ra công thức tính entanpi của không khí ẩm
I= t + (25001.84t) *x, (kj/kg)

(2.5)

I= t + 2.5d + 0.00019*t*d,(kj/kg)

(2.6)

12


2.5.2 Ẩm độ hạt
Định nghĩa
Ẩm độ hạt ,% = khối lượng nước trong hạt/ khối lượng hạt (nước + chất khô)
Tầm quan trọng:
Ẩm độ khối hạt là yếu tố quyết định đến thời gian bảo quản hạt. Trong khoảng 14
– 18%, mỗi 1% sai lệch ảnh hưởng lớn đến hoạt động phát triển của nấm mốc làm hư
hỏng hạt.
Đo ẩm độ hạt:
- Phương pháp tủ sấy
- Phương pháp gián tiếp

Công thức tính lượng nước bốc hơi :
Một lượng hạt Gam ở ẩm độ M1 sấy xuống ẩm độ cuối M2 lượng nước trong hạt
phải mất đi:

G H2 0  G âm *

M1  M 2
100  M 2

(2.7)

Nếu biết khối lượng sau sấy là Gkhô thì lượng nước đã mất đi là :

G ' H2 0  G khô *

M1  M 2
100  M1

(2.8)

Ẩm độ cân bằng:
Định nghĩa
Hạt có tính hút ẩm hoặc nhả ẩm tùy theo ẩm độ môi trường. Ẩm độ cân bằng là lúc
đó hạt không nhận thêm hoặc mất ẩm đi nữa .

2.6 Động lực học về sấy, (Nguyễn Văn Xuân, 2007)
2.6.1 Nguyên lý thoát ẩm
Quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu khi sấy diễn biến theo các quá trình chủ yếu sau:
Sự di chuyển ẩm qua bên trong vật liệu sự tạo thành hơi và sự di chuyển ẩm từ bề mặt vật
liệu vào môi trường. Như vậy trong quá trình sấy vật liệu nhận được sự di chuyển liên tục

13


của dòng ẩm từ trong ra ngoài rồi khuyết tán vào môi trường, trong suốt tiến trình sấy
nước thoát ra sẽ bị cản trở theo một mức nào đó. Điều này còn phụ thuộc vào từng loại
vật liệu và hình thức liên kết của các phần tử nước trong vật liệu đó.
Theo các mối liên kết nước tự do sẽ được bay hơi và thoát ra khỏi vật liệu đầu tiên,
sau đó là các phần tử nước liên kết đa phân tử, đơn phân tử và cuối cùng là phân tử liên
kết ion. Ảnh hưởng của quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu.
2.6.2 phương trình đường cong quá trình sấy
Để dễ công việc tính toán LƯ – CÔV đã thay đổi dạng đường công phức tạp của
tốc độ sấy thành đường thẳng có phương trình:



dM
 K * (M  M e )
dt

(2.9)

Trong đó
Dấu “ - ” thể hiện tốc độ sấy giảm
K: Hệ số sấy phụ thuộc vào chế độ sấy và tính chất vật liệu sấy
Me: Độ ẩm cân bằng vật liệu sấy (%)
M : Ẩm độ tức thời của vật liệu sấy (%)
2.6.3 Đường cong sấy và tốc độ sấy
a/ Đường cong sấy
Đường cong sấy biểu diễn mối quan hệ độ chứa ẩm và nhiệt độ sấy theo thời gian.

14


Hình 2.9: Đường cong sấy
U  f ( ) và tv  f ( )

Trong đó
OA : Giai đoạn làm nóng vật liệu .
AB : Giai đoạn sấy không đổi.
BC : Giai đoạn sấy giảm dần.
Trong giai đoạn sấy không đổi (AB) Độ ẩm và nhiệt độ có mối quan hệ tuyến tính với
thời gian. Còn trong giai đoạn sấy gia nhiệt và giai đoạn sấy giảm dần quan hệ này có
dạng đường cong. Đường cong thay đổi nhiệt độ trong giai đoạn làm nóng vật liệu và giai
đoạn sấy giảm tới không trùng nhau đối với các lớp bên trong vật liệu (a1,b1) các lớp trên
bề mặt vật liệu (a,b)
b.Đường cong tốc độ sấy.
Đường cong tốc độ sấy biểu thị mối quan hệ giữa tốc độ sấy

u
và thời gian sấy  hoặc


u
=f(u)


Đường cong này có thể có được bằng cách đạo hàm hàm số u= f ( ) trong quá trình sấy
ẩm độ của vật liệu sấy giảm dần nên chiều diễn biến của đường cong tốc độ sấy từ trái
sang phải.
15